物质的聚集状态晶体与非晶体课件高二下学期化学人教版选择性必修2

高中化学·选择性必修2·第三章·第一节物质的聚集状态与晶体的常识3.1.1物质的聚集状态

晶体与非晶体一、物质的聚集状态物质的聚集状态气态液态固态晶态塑晶态液晶态非晶态液晶等离子体离子液体请阅读课本P68-69,物质的聚集状态有哪些？1.等离子体气态物质在高温或者在外加电场激发下，分子发生分解，产生电子和阳离子等。这种由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体称为等离子体。极光雷电等离子体是一种特殊的气体，具有良好的导电性和流动性。离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质2.液晶液晶是介于液态和晶态之间的物质状态。分类热致液晶溶致液晶液体的某些性质：晶体的某些性质：性质流动性、黏度、形变性等导热性、各向异性等二、晶体和非晶体冰雪硫黄碘硫酸铜碳酸钙胆矾明矾晶体冰糖晶体水晶

水晶石世界上最大的钻石——“库利南”绿宝石紫水晶黄水晶

黄水晶

1.晶体内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性排列而构成的具有规则几何外形的固体。根据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用，可分为离子晶体共价晶体分子晶体金属晶体2.非晶体内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈相对无序排列而构成的不具有规则几何外形的固体。玻璃橡胶炭黑玻璃又称玻璃体炭黑又称无定形体3.晶体和非晶体的判断晶体：绝大多数固体。非晶体：玻璃、橡胶、炭黑等。4.晶体和非晶体的本质差异自范性微观结构晶体有(能自发呈现多面体外形)原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有(不能自发呈现多面体外形)原子排列相对无序

晶体和非晶体的性质差异如何判断固体物质是晶体还是非晶体？晶体与非晶体有什么本质差异呢？1.晶体具有固定的熔点。非晶体没有固定的熔点。原子在三维空间里呈周期性有序排列晶体非晶体2.晶体具有各向异性（如强度、导热性、导电性、光学性质等）。非晶体无各向异性，而是各向同性。5.晶体的特点①晶体的自范性晶体能自发地呈现多面体几何外形的性质。晶体呈现自范性的条件之一：晶体生长速率适当。SiO2快速冷却成玛瑙SiO2缓慢冷却成水晶若凝固速率过快，常得到粉末或没有规则几何外形的块状物。同一物质可以是晶体，也可以是非晶体本质上，晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。非晶体粒子的排列则相对无序，无自范性。晶体SiO2非晶体SiO2②晶体的各向异性同一晶体中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，因此，晶体的许多物理性质，如硬度、导热性、导电性、光学性质等，常常随方向的不同而有所差异。晶体在不同的方向上具有不同的物理性质。非晶体则不具有物理性质各向异性的特点。③熔点晶体有固定熔点，非晶体无固定熔点。间接区分晶体和非晶体的方法。④外形和内部质点的高度有序性⑤晶体能使X-射线产生的衍射晶体能使X-射线产生衍射，非晶体则无。区分晶体和非晶体的最可靠方法。6.晶体的获取方法三种方法：①熔融态物质凝固

②气态物质直接凝固

③溶质从溶液中析出从熔融态结晶出的硫晶体升华得到的碘晶体从饱和硫酸铜溶液中析出的硫酸铜晶体【思考讨论1】图是玻璃结构的示意图，根据这张图判断玻璃是不是晶体。为什么?【思考讨论2】根据晶体物理性质的各向异性的特点，能鉴别用玻璃仿造的假宝石。请你列举一些可能有效的方法鉴别假宝石。不是。玻璃的粒子在微观空间里没有呈现周期性有序排列。使用X-射线照射。④晶体不一定都有规则的几何外形。如玛瑙。①同一物质可以是晶体，也可以是非晶体。如晶体SiO2和非晶体SiO2。②有规则几何外形或者美观、对称外形的固体，不一定是晶体。如玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观。③具有固定组成的物质不一定是晶体。如某些无定形体也有固定组成。⑤晶体的固体粉末同样是晶体。晶粒太小无法用肉眼观察。晶体非晶体微观结构特征粒子周期性有序排列粒子排列相对无序性质特征自范性有无各向异性有无熔点固定不固定鉴别方法间接方法看是否具有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性科学方法对固体进行X－射线衍射实验举例大多数固体玻璃、橡胶、炭黑等课堂

小结三、晶胞1.晶胞定义：描述晶体结构的基本单元叫做晶胞蜂巢与蜂室铜晶体铜晶胞

晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻，然而蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定。金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图NaCl晶体结构和晶胞思考与交流:上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞空间构形是怎样的？平行六面体无隙并置２、晶胞结构特点：晶胞一般是平行六面体，整块晶体可看作数量巨大的晶胞“无隙并置”而成（晶胞间无任何间隙，平行排列，取向相同，晶胞可以平移重合）3、三种典型立方晶体结构体心立方简单立方面心立方思考：

铜晶胞含有4个铜原子，为什么不是14个？

4、晶胞中原子个数的计算无隙并置顶点：八个晶胞共用无隙并置棱边：四个晶胞共用面心：两个晶胞共用晶胞中原子个数的计算体心：1面心:1/2顶点:1/8棱边:1/4立方晶胞体心：1面心：1/2棱边：1/4顶点：1/8小结:晶胞对质点的占有率【思考与讨论】P74

图3-11依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(12)、金刚石(C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?钠、锌晶胞都是：8×1/8+1=2碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8小结：8个顶角相同4根平行棱相同（3套：x轴、y轴、z轴）两个平行面相同（3套：前、后面；顶、底面；左、右面）3、如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞结构:请回答下列问题。(1)甲晶体的化学式(X为阳离子)为

。

(2)乙晶体中A、B、C三种粒子的个数比是

。

(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是

。

X2Y1∶3∶18随堂练习课本P7778金版P63活学123任务五：晶体密度的计算随堂练习5、(2020黑龙江哈尔滨三中高二上期末)已知CsCl晶体的密度为dg·cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,相邻的两个Cs+的核间距为acm,如图所示,则CsCl的摩尔质量可以表示为(

)。A金版P64456四、晶体结构的测定——X射线衍射实验【阅读】P75-76图3-123-133-14

1．常用仪器：

。2．测定过程：当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的

相互作用，会在记录仪上产生

或者

。X射线衍射仪电子明锐的衍射峰分立的斑点衍射图通过计算获得晶胞形状和大小分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型原子在晶胞里的数目和位置等结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系2、经过计算可以从衍射图形获得晶体结构的相关信息。4、测定晶体结构最常用的方法是进行X射线衍射实验,关于其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是()。A.X射线透过晶体时会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰B.同一种物质的X射线图谱相同C.能够通过X射线图谱计算晶胞形状和大小、原子在晶胞中的数目和位置D.通过X射线衍射实验分析物质微观结构是测定原子空间排布的重要途径随堂练习B练习2、2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为A、MgBB、MgB2C、Mg2B

D、Mg3B2典例分析BMg原子的数目：12×1/6+2×1/2=3B原子的数目：6故化学式可表示为

MgB2典例分析练习3、右面图形是石墨晶体的层面结构图，试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的共价键数和碳原子数是分别：A、6，6B、2，4C、2，3D、3，2②六棱柱晶胞中粒子的计算方法顶角：1/6上、下棱：1/4侧棱：1/3面上：1/2内部1③正三棱柱晶胞中粒子的计算方法不顶点：1/12侧棱：1/6内部：1上下棱：1/4拓展应用其他晶胞中不同位置的粒子个数的计算学以致用1.某晶体的部分结构为正三棱柱(如图所示),这种晶体中A、B、C三种粒子的数目之比是(

)。A.3∶9∶4 B.1∶4∶2C.2∶9∶4 D.3∶8∶4B顶点：1/12侧棱：1/6内部